Руководство по использованию калькулятора тепловых насосов и JAZ
Добро пожаловать в наш калькулятор тепловых насосов! С помощью этого инструмента вы можете рассчитать годовой коэффициент эффективности (JAZ) вашего теплового насоса по ГОСТ Р 51541-2000 и принять обоснованное решение о вашей системе отопления. В этом руководстве я объясню шаг за шагом, как использовать калькулятор и интерпретировать результаты.
Содержание
- Введение
- Основы расчета и формулы
- Пошаговое руководство
- Понимание результатов
- Потребность в горячей воде и стратегии нагрева 🆕
- Каталог тепловых насосов против ручного ввода
- Советы и лучшие практики
- Часто задаваемые вопросы (FAQ)
- Техническая информация
- Нормы и дополнительные материалы
Введение {#введение}
Что такое годовой коэффициент эффективности (JAZ)?
Годовой коэффициент эффективности (JAZ) — это основной показатель эффективности тепловых насосов. Он показывает, сколько тепла тепловой насос получает в среднем за год из одной единицы электрической энергии.
Простое объяснение: JAZ 4,0 означает, что тепловой насос из 1 кВт·ч электроэнергии производит в общей сложности 4 кВт·ч тепла — 3 кВт·ч из них поступают из окружающей среды (воздух, почва или вода), 1 кВт·ч из электроэнергии.
JAZ = Производимое тепло [кВт·ч/год] / Потребляемая электроэнергия [кВт·ч/год]
Что рассчитывает этот калькулятор?
Калькулятор тепловых насосов определяет на основе ваших данных:
- Годовой коэффициент эффективности (JAZ) по ГОСТ Р 51541-2000
- SCOP (Сезонный коэффициент производительности) — европейский стандарт
- Годовое потребление электроэнергии для отопления и горячей воды
- Эксплуатационные расходы на основе вашей цены на электроэнергию
- Выбросы CO₂ для экологического баланса
- Ежемесячная разбивка с учетом потребности в тепле и эффективности
Почему JAZ так важен?
| Критерий | Значение |
|---|---|
| Экономичность | Чем выше JAZ, тем ниже затраты на электроэнергию |
| Возможность субсидирования | Субсидии требуют JAZ ≥ 3,0 (воздух-вода) или ≥ 3,5 (грунт-вода) |
| Экологический баланс | Более высокий JAZ = меньшие выбросы CO₂ |
| Размер системы | Основа для правильного размера установки |
Важно знать: JAZ не следует путать с COP. COP — это мгновенное значение в лабораторных условиях, тогда как JAZ — это среднее за целый год в реальных условиях, и поэтому он значительно более информативен!
Основы расчета и формулы {#основы-расчета}
2.1 Основной принцип расчета JAZ по ГОСТ Р 51541-2000
ГОСТ Р 51541-2000 определяет стандартизированную процедуру расчета годового коэффициента эффективности. Основной принцип основан на взвешенном усреднении коэффициентов производительности для различных режимов работы:
JAZ = Σ (Qi × COPi) / Σ Qi
Где:
- Qi = Потребность в тепле при рабочей точке i [кВт·ч]
- COPi = Коэффициент производительности при рабочей точке i [-]
2.2 Коэффициент производительности (COP) при различных температурах
COP теплового насоса сильно зависит от температурных условий. Калькулятор использует три характерные рабочие точки:
| Рабочая точка | Внешний воздух | Подача | Значение |
|---|---|---|---|
| A-7/W35 | -7°C | 35°C | Холодный зимний день |
| A2/W35 | +2°C | 35°C | Типичный отопительный день (нормальные условия) |
| A7/W35 | +7°C | 35°C | Мягкий день, переходный период |
Объяснение нотации: "A2/W35" означает: Aвнешний воздух 2°C, Wвода (подача) 35°C. Для грунтовых тепловых насосов вы найдете "B0/W35" (B = рассол/грунт при 0°C).
2.3 Зависимость COP от температуры
COP уменьшается с увеличением разницы температур между источником тепла и отопительным контуром. Простая формула:
COP ≈ η × Th / (Th - Tc)
Где:
- η = КПД теплового насоса (обычно 0,4-0,5)
- Th = Температура подачи [Кельвин]
- Tc = Температура источника [Кельвин]
Практическое следствие: Снижение температуры подачи на 5 К увеличивает COP примерно на 10-15%!
2.4 Расчет годовой потребности в отоплении
Калькулятор использует метод градусо-дней, чтобы из нормальной тепловой нагрузки рассчитать годовую потребность в отоплении:
Q_Heiz = P_Norm × VL_h
Где:
- QHeiz = Годовая потребность в отоплении [кВт·ч/год]
- PNorm = Нормальная тепловая нагрузка при расчетной температуре [кВт]
- VLh = Полные часы нагрузки [ч/год]
Полные часы нагрузки в зависимости от стандарта здания:
| Тип здания | Полные часы нагрузки [ч/год] |
|---|---|
| Старое здание (не утеплено) | 2.000 - 2.200 |
| Стандарт (по СНиП) | 1.800 - 2.000 |
| Энергоэффективный дом | 1.600 - 1.800 |
| Пасивный дом | 1.200 - 1.500 |
Калькулятор по умолчанию использует 1.900 полных часов нагрузки, что соответствует среднему зданию.
2.5 Потребность в горячей воде
Потребность в горячей воде рассчитывается по ГОСТ Р 51617-2000:
Q_TWW = V_Tag × ρ × c × ΔT × 365 × f_V
Где:
- VTag = Суточное потребление воды [литры]
- ρ = Плотность воды (1 кг/л)
- c = Удельная теплоемкость (1,163 Вт·ч/кг·К)
- ΔT = Разница температур (обычно 50 К: 10°C → 60°C)
- fV = Коэффициент потерь для хранения и распределения (1,15)
Упрощенно:
Q_TWW [кВт·ч/год] = Литры/день × 365 × 1,163 × 50 × 1,15 / 1000
2.6 Ежемесячный расчет
Калькулятор выполняет ежемесячный расчет, чтобы отразить сезонные колебания:
- Температура наружного воздуха по месяцам: Из климатических данных (местоположение)
- Градусо-дни по месяцам: Только дни ниже температуры отопления (15°C)
- Доля потребности в тепле: Пропорционально градусо-дням
- COP по месяцам: Интерполируется из данных производителя
- Потребление электроэнергии по месяцам: Потребность в тепле / COP
2.7 Влияние профилактики легионелл
При активированной профилактике легионелл (еженедельный нагрев до 65°C) увеличивается потребление электроэнергии для горячей воды:
Q_Legionellen = 52 × V_Speicher × ρ × c × ΔT_Leg
С:
- 52 = Недели в году
- ΔTLeg = Дополнительный нагрев (65°C - 55°C = 10 К)
Важно: Профилактика легионелл обязательна для крупных систем питьевой воды по ГОСТ Р 51617-2000. В частных домах она необязательна, но рекомендуется. COP значительно снижается при высоких температурах горячей воды (с ~3,5 до ~2,0)!
Пошаговое руководство {#пошаговое-руководство}
3.1 Управление проектом
Начать новый проект
На главной странице у вас есть два варианта:
- "Начать расчет" — запускает мастер ввода данных
- Загрузить проект — введите существующий 5-значный код проекта
Код проекта: После каждого расчета вы получаете уникальный 5-значный код (например, "RZHLL"). С его помощью вы можете в любое время снова открыть, отредактировать проект и повторить расчет.
Редактировать существующий проект
- Загрузите проект через код проекта
- Нажмите "Редактировать" в окне результатов
- Мастер откроется со всеми предварительно заполненными данными
- Внесите изменения и пересчитайте
3.2 Шаг 1 мастера: Определение потребности в тепле
Первый шаг определяет, сколько тепла должен обеспечить ваш тепловой насос.
Вариант A: Импорт из расчета тепловой нагрузки (рекомендуется)
Если вы уже провели расчет тепловой нагрузки:
- Выберите "Импорт из расчета тепловой нагрузки"
- Введите код проекта вашего расчета тепловой нагрузки
- Калькулятор автоматически импортирует:
- Нормальную тепловую нагрузку [кВт]
- Данные о местоположении (почтовый индекс, город)
- Нормальную температуру наружного воздуха
- Температуры системы (если определены)
Преимущество: Комбинация расчетов тепловой нагрузки и теплового насоса дает наиболее точные результаты, так как все параметры здания используются последовательно.
Вариант B: Ручной ввод
Если у вас нет расчета тепловой нагрузки:
- Выберите "Ручной ввод"
- Введите нормальную тепловую нагрузку [кВт]
- Если неизвестно: Приблизительно 40-60 Вт/м² для неутепленных старых зданий, 20-40 Вт/м² для утепленных зданий
- Введите почтовый индекс
- Калькулятор автоматически определяет город и нормальную температуру наружного воздуха
Указание потребности в горячей воде
Независимо от источника данных:
- Введите годовую потребность в горячей воде [кВт·ч/год]
- Обычно: 1.500 - 3.000 кВт·ч/год для 2-4 человек
- Или нажмите "Рассчитать" для помощника по горячей воде (подробнее в главе 5)
3.3 Шаг 2 мастера: Выбор теплового насоса
На этом шаге вы выбираете ваш тепловой насос. У вас есть два варианта:
Вариант A: Выбор из каталога
-
Сначала выберите тип теплового насоса:
- Воздух-вода — использует внешний воздух (наиболее распространенный)
- Грунт-вода — использует геотермальное тепло (зонды или коллекторы)
- Вода-вода — использует грунтовые воды
-
Каталог показывает подходящие модели с:
- Производителем и обозначением модели
- Номинальной мощностью при A2/W35
- COP при A2/W35
- JAZ (если доступно от производителя)
-
Выберите модель, нажав на строку
Вариант B: Ручной ввод 🆕
Если ваш тепловой насос не в каталоге или у вас есть специфические данные:
- Выберите "Ручной ввод"
- Введите (по желанию) производителя и модель
- Укажите данные о мощности:
- Номинальная мощность [кВт] при A2/W35
- Укажите значения COP:
- COP A-7/W35 (при -7°C наружного воздуха) — для холодных дней
- COP A2/W35 (при +2°C) — обязательное значение, нормальная рабочая точка
- COP A7/W35 (при +7°C) — для мягких дней
Совет: Значения COP можно найти в техническом паспорте вашего теплового насоса или на сайте производителя. Обратите внимание на правильную температуру подачи (обычно W35 = 35°C).
3.4 Шаг 3 мастера: Параметры системы
На последнем шаге вы настраиваете температуры системы и параметры работы.
Температуры отопительного контура
| Параметр | Описание | Рекомендация |
|---|---|---|
| Температура подачи | Температура воды от теплогенератора | 35°C (теплый пол) / 55°C (радиаторы) |
| Температура обратки | Температура возвращаемой воды | Подача минус 5-10 К |
| Разница температур | Разница между подачей и обраткой | 5-10 К |
Золотое правило: Чем ниже температура подачи, тем выше JAZ. Каждое снижение на 1 К увеличивает эффективность на 2-3%!
Настройки горячей воды
| Параметр | Описание | Рекомендация |
|---|---|---|
| Температура горячей воды | Температура хранения | 55°C (минимум по ГОСТ) |
| Профилактика легионелл | Еженедельный нагрев до 65°C | Необязательно, но рекомендуется |
Цена на электроэнергию
Введите вашу текущую цену на электроэнергию (в копейках/кВт·ч):
- Стандартный тариф для домохозяйств: около 280-350 коп/кВт·ч
- Тариф для тепловых насосов: около 220-280 коп/кВт·ч (с ограничениями)
3.5 Начать расчет
После ввода всех данных нажмите "Рассчитать JAZ". Калькулятор выполнит следующие расчеты:
- Определение годовой потребности в отоплении
- Ежемесячное распределение по градусо-дням
- Интерполяция COP для каждого месяца
- Расчет потребления электроэнергии
- Анализ экономической эффективности
Результаты будут показаны сразу, и проект будет автоматически сохранен.
Понимание результатов {#понимание-результатов}
Результаты представлены в 6 удобных вкладках, которые дают вам полное представление о всех аспектах вашего расчета теплового насоса. На мобильных устройствах вы можете удобно перемещаться между вкладками с помощью стрелок или выпадающего меню.
Обзор вкладок
| Вкладка | Содержание |
|---|---|
| Обзор | Основные показатели на первый взгляд, оценка JAZ, поток энергии |
| Годовой график | Ежемесячная разбивка, распределение по помещениям |
| Эффективность | Кривые COP, детали JAZ, советы по оптимизации |
| Экономичность | Затраты, амортизация, прогноз денежного потока |
| Экология | Баланс CO₂, эквиваленты, сценарии энергосмешивания |
| Профи | Технические детали для специалистов и установщиков |
4.1 Вкладка "Обзор"
Вкладка "Обзор" показывает основные результаты на первый взгляд.
Основные показатели
Четыре крупных карточки с ключевыми показателями:
| Показатель | Описание | Единица |
|---|---|---|
| JAZ | Годовой коэффициент эффективности — ваш основной показатель эффективности | [-] |
| Общая потребность в тепле | Годовая потребность в тепле (отопление + горячая вода) | [кВт·ч/год] |
| Общее потребление электроэнергии | Потребление электроэнергии тепловым насосом, включая вспомогательные устройства | [кВт·ч/год] |
| Затраты на электроэнергию | Годовые затраты на электроэнергию на основе вашей цены на электроэнергию | [руб/год] |
Оценка JAZ с помощью системы светофора
JAZ оценивается с помощью цветовой кодировки:
| Значение JAZ | Оценка | Цвет | Комментарий |
|---|---|---|---|
| ≥ 4,5 | A+++ Отлично | Зеленый | Оптимальная эффективность |
| ≥ 4,0 | A++ Очень хорошо | Зеленый | Очень хорошая эффективность |
| ≥ 3,5 | A+ Хорошо | Светло-зеленый | Хорошая эффективность |
| ≥ 3,0 | A Приемлемо | Желтый | Возможность субсидирования, потенциал для оптимизации |
| < 3,0 | B Требует улучшения | Красный | Ниже порога субсидирования, необходимо проверить причины |
Диаграмма Санки (поток энергии)
Диаграмма Санки визуализирует поток энергии через ваш тепловой насос:
Электроэнергия (вход) ─────────┐
├──► Отопление помещений (выход)
Тепло из окружающей среды (вход) ───┤
└──► Горячая вода (выход)
- Слева: Входы — электроэнергия и тепло из окружающей среды (воздух/земля/вода)
- Справа: Выходы — отопление помещений и горячая вода
- Ширина полосы: Пропорционально количеству энергии
Важно знать: При JAZ 4,0 75% тепла поступает из окружающей среды (бесплатно!) и только 25% из электроэнергии.
Обзор затрат
Дополнительные показатели затрат:
| Показатель | Описание |
|---|---|
| Затраты на отопление на м² | Годовые затраты на отопление в расчете на жилую площадь [руб/м²/год] |
| Зимние затраты | Средние дневные затраты зимой (декабрь-февраль) [руб/день] |
Информация о тепловом насосе и местоположении
Две информационные карточки показывают:
- Тепловой насос: Производитель, модель, температура подачи
- Местоположение: Почтовый индекс, город, регион, нормальная температура наружного воздуха
4.2 Вкладка "Годовой график"
Вкладка "Годовой график" показывает ежемесячное распределение потребности в тепле и потребления электроэнергии.
Ежемесячное распределение энергии
Вы можете переключаться между диаграммой и таблицей:
Диаграмма:
- Гистограмма с 12 месяцами
- Темно-синие столбцы: Потребность в тепле [кВт·ч]
- Темно-зеленые столбцы: Потребление электроэнергии [кВт·ч]
Таблица:
| Месяц | Отопление | ГВС | Всего | Электроэнергия | JAZ |
|---|---|---|---|---|---|
| Январь | ... кВт·ч | ... кВт·ч | ... кВт·ч | ... кВт·ч | ... |
| Февраль | ... | ... | ... | ... | ... |
| ... | ... | ... | ... | ... | ... |
Таблица показывает в нижней строке годовые суммы и средний JAZ.
Распределение по помещениям (при импорте тепловой нагрузки)
Если вы импортировали данные из калькулятора тепловой нагрузки, вы также увидите распределение энергии по помещениям:
-
Обзор по помещениям: Цветные блоки (до 12 помещений) с:
- Тепловой нагрузкой [кВт]
- Долей в общей потребности [%]
- Годовой потребностью в энергии [кВт·ч]
- Площадью [м²]
-
Таблица по помещениям: Подробная ежемесячная разбивка по помещениям
Совет: Распределение по помещениям помогает определить, какие помещения особенно нуждаются в энергии — идеально для целевых мер по утеплению!
Годовой график JAZ
Дополнительная линейная диаграмма показывает, как JAZ меняется в течение года — летом выше (теплее наружный воздух), зимой ниже.
4.3 Вкладка "Эффективность"
Вкладка "Эффективность" предлагает подробные сведения о производительности вашего теплового насоса.
Разбивка JAZ
Если рассчитано отдельно, вы увидите:
| Показатель | Описание |
|---|---|
| JAZ отопления | Годовой коэффициент эффективности только для отопления помещений |
| JAZ ГВС | Годовой коэффициент эффективности только для горячей воды (ниже из-за более высоких температур) |
Значения COP теплового насоса
Три карточки показывают значения COP при различных температурах наружного воздуха:
| Рабочая точка | Значение | Типичный COP |
|---|---|---|
| COP A-7/W35 | Холодный зимний день (-7°C) | 2,0 - 3,5 |
| COP A2/W35 | Нормальные условия (+2°C) — выделено | 3,0 - 5,0 |
| COP A7/W35 | Мягкий день (+7°C) | 4,0 - 6,0 |
Кривая COP
Линейная диаграмма показывает изменение COP от -15°C до +20°C наружной температуры:
- Ось X: Наружная температура [°C]
- Ось Y: COP [-]
- Референтные точки: -15°C, +7°C (выделено), +20°C
Интерпретация: Кривая показывает, насколько сильно COP зависит от наружной температуры. У тепловых насосов воздух-вода этот эффект особенно выражен!
Ежемесячная таблица JAZ
Подробная таблица с:
| Месяц | Ø Температура | JAZ | COP мин | COP макс |
|---|---|---|---|---|
| Январь | -1,2°C | 2,9 | 2,5 | 3,2 |
| ... | ... | ... | ... | ... |
Советы по эффективности
Синяя информационная коробка с тремя практическими советами:
- Снизьте температуру подачи — Каждое снижение на 1 К увеличивает эффективность на 2-3%
- Используйте теплый пол — Позволяет использовать самые низкие температуры подачи
- Регулярное обслуживание — Поддерживает оптимальную производительность
4.4 Вкладка "Экономичность"
Вкладка "Экономичность" анализирует финансовые аспекты вашего теплового насоса на протяжении 20 лет.
Основные показатели
Четыре крупных карточки с ключевыми финансовыми показателями:
| Показатель | Описание |
|---|---|
| Инвестиции | Оценка стоимости приобретения [руб] |
| Срок окупаемости | Годы до покрытия затрат по сравнению с газовым отоплением |
| Затраты на электроэнергию/год | Годовые эксплуатационные расходы [руб/год] |
| Экономия по сравнению с газом | Годовая экономия по сравнению с газовым отоплением [руб/год] |
Расширенные показатели
Три дополнительных финансовых показателя:
| Показатель | Описание |
|---|---|
| TCO (20 лет) | Общая стоимость владения за 20 лет [руб] |
| Чистая приведенная стоимость (NPV) | Чистая приведенная стоимость при 3% ставке за 20 лет [руб] |
| Динамическая окупаемость | Срок окупаемости с учетом 3% процентов [годы] |
Годовые эксплуатационные расходы
Разбивка эксплуатационных расходов:
| Позиция | Значение |
|---|---|
| Потребление электроэнергии | ... кВт·ч/год |
| Цена на электроэнергию | ... коп/кВт·ч |
| Годовые затраты | ... руб/год |
Календарь месячных затрат
Календарный вид показывает месячные затраты на электроэнергию — идеально для выявления зимних месяцев с более высокими затратами.
Прогноз денежного потока
Гистограмма визуализирует накопленный денежный поток за 16 лет:
- Красные столбцы: Отрицательные годы (до окупаемости)
- Зеленые столбцы: Положительные годы (после окупаемости)
- Точка окупаемости: Выделена желтым
Пример: В 8 году цвет меняется с красного на зеленый — с этого момента тепловой насос окупился.
Таблица прогноза денежного потока
Подробная годовая разбивка:
| Год | Инвестиции | Эксплуатационные расходы | Экономия | Чистый доход/год | Накопленный | ROI |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | -15.000 руб | – | – | -15.000 руб | -15.000 руб | – |
| 1 | – | -1.200 руб | +1.800 руб | +600 руб | -14.400 руб | -4% |
| ... | ... | ... | ... | ... | ... | ... |
Год окупаемости выделен желтым, все положительные годы имеют зеленый фон.
Сравнение систем отопления
Диаграмма сравнения показывает годовые эксплуатационные расходы различных систем отопления:
- Тепловой насос
- Газовое отопление
- Масляное отопление
- Отопление на пеллетах
Сценарии цены на электроэнергию
Как изменяется экономичность при различных ценах на электроэнергию?
| Сценарий | Цена на электроэнергию | Годовые затраты |
|---|---|---|
| Дешево | 25 коп/кВт·ч | ... руб |
| Текущая | 32 коп/кВт·ч | ... руб |
| Дорого | 40 коп/кВт·ч | ... руб |
Анализ чувствительности
Что произойдет, если...?
- Цена на электроэнергию вырастет/упадет?
- Инвестиционные затраты выше/ниже?
- JAZ лучше/хуже?
Примечание: Расчет экономичности основан на предполагаемом ежегодном росте цен на энергию на 3%. Фактическое развитие может отличаться.
4.5 Вкладка "Экология"
Вкладка "Экология" показывает экологический баланс вашего теплового насоса.
Основные показатели CO₂
Четыре крупных карточки с ключевыми показателями CO₂:
| Показатель | Описание |
|---|---|
| Экономия CO₂ | Годовая экономия CO₂ по сравнению с газовым отоплением [кг/год] |
| Снижение CO₂ | Процентное снижение по сравнению с газом [%] |
| CO₂ за срок службы | Общая экономия за 20 лет [тонны] |
| Экономия первичной энергии | Сэкономленная первичная энергия [кВт·ч/год] |
Наглядные эквиваленты
Три цветные коробки делают экономию CO₂ наглядной:
| Эквивалент | Описание | Цвет |
|---|---|---|
| Посаженные деревья | Соответствует связыванию CO₂ X деревьями/год | Зеленый |
| Избежанные км на автомобиле | Соответствует X км меньше на автомобиле | Синий |
| Избежанные км на самолете | Соответствует X км меньше на самолете | Лиловый |
Пример: Экономия 2.000 кг CO₂/год соответствует примерно 100 посаженным деревьям или 12.000 избегаемым километрам на автомобиле!
Сравнение выбросов CO₂
Сложенная гистограмма сравнивает годовые выбросы CO₂:
Масляное отопление ████████████████████ 3.500 кг
Газовое отопление ██████████████ 2.800 кг
Тепловой насос ████ 850 кг
Разница между газом и тепловым насосом — это ваша годовая экономия.
Сценарии энергосмешивания
Таблица показывает, как энергосмешивание влияет на баланс CO₂:
| Энергосмешивание | Фактор CO₂ | CO₂/год | Описание |
|---|---|---|---|
| Средний микс России | 380 г/кВт·ч | ... кг | Средний микс 2024 года |
| 100% зеленая энергия | 40 г/кВт·ч | ... кг | Сертифицированная зеленая энергия |
| Собственная солнечная энергия | 20 г/кВт·ч | ... кг | Собственное потребление от солнечной установки |
Сценарий с солнечной энергией выделен зеленым как лучший вариант.
Баланс первичной энергии
| Показатель | Описание |
|---|---|
| Потребление первичной энергии | Потребление первичной энергии [кВт·ч/год] |
| Экономия первичной энергии | Экономия по сравнению с ископаемым отоплением [кВт·ч/год] |
| Снижение | Процентное снижение [%] |
Факторы первичной энергии: Электроэнергия = 1,8 | Природный газ = 1,1 | Масло = 1,1
CO₂ за жизненный цикл
Учитывает также:
- Выбросы CO₂ при производстве теплового насоса
- Тип хладагента и его климатическое воздействие (GWP)
Экологический совет
Зеленая информационная коробка рекомендует:
Комбинация с солнечной энергией: С солнечной установкой вы можете эксплуатировать ваш тепловой насос практически без выбросов CO₂! Аккумулятор увеличивает собственное потребление.
4.6 Вкладка "Профи"
Вкладка "Профи" предназначена для специалистов, установщиков и технически заинтересованных пользователей.
Информационный баннер
Синяя подсказка объясняет: "Следующая информация предназначена для проектировщиков и установщиков."
Технические показатели
| Показатель | Описание | Норма |
|---|---|---|
| JAZ | Годовой коэффициент эффективности по ГОСТ Р 51541-2000 | ГОСТ Р 51541-2000 |
| SCOP | Сезонный COP по европейской норме (если доступно) | EN 14825 |
| Пиковая нагрузка | Максимальная тепловая нагрузка при нормальной температуре наружного воздуха [кВт] | ГОСТ 30494-2011 |
| Вспомогательные устройства | Потребление электроэнергии для насосов, управления и т.д. [кВт·ч/год] | – |
Анализ электронагревателя (двухвалентная работа)
Детали по электрическому нагревателю:
| Параметр | Описание |
|---|---|
| Точка двухвалентности | Температура наружного воздуха, при которой включается нагреватель [°C] |
| Мощность нагревателя | Необходимая дополнительная мощность при нормальной температуре [кВт] |
| Энергия нагревателя | Годовое потребление электроэнергии нагревателем [кВт·ч/год] |
| Доля нагревателя | Доля в общем потреблении электроэнергии [%] |
Статусные блоки:
- Тепловая нагрузка здания [кВт]
- Мощность теплового насоса при нормальной температуре [кВт]
Оценочный блок:
- Зеленый: Низкая доля нагревателя (<5%) — оптимально
- Желтый: Приемлемая доля (5-15%) — нормально
- Красный: Высокая доля (>15%) — рекомендуется больший тепловой насос или утепление здания
Объяснение: Точка двухвалентности — это температура наружного воздуха, при которой тепловой насос не может покрыть тепловую нагрузку, и включается электрический нагреватель. Низкая точка двухвалентности (например, -5°C) лучше, чем высокая (например, +2°C).
Информация о субсидиях
Информация о федеральной поддержке энергоэффективных зданий (BEG):
- Возможность субсидирования на основе JAZ
- Бонусы за натуральные хладагенты
- Указание на текущие ставки субсидий
Объяснение JAZ vs. SCOP
Две колонки объясняют разницу:
| JAZ | SCOP | |
|---|---|---|
| Норма | ГОСТ Р 51541-2000 | EN 14825 |
| Расчет | Специфично для местоположения | Климатическая зона ЕС |
| Использование | Реалистичный прогноз для России | Энергетическая маркировка ЕС, сравнение производителей |
| Точность | Выше для конкретного местоположения | Лучше для сравнения продуктов |
Детали расчета по ГОСТ Р 51541-2000
Технические детали методики расчета:
- Используемые климатические данные
- Расчет градусо-дней
- Метод интерполяции значений COP
Симуляция ограничений энергоснабжающей компании
Симуляция влияния ограничений энергоснабжающей компании:
- Типичные ограничения (3× 2 ч ежедневно)
- Влияние на часы работы
- Рекомендация по размеру буферного накопителя
Ежемесячные детальные данные
Полная таблица:
| Месяц | Ø Температура | Отопление | ГВС | Электроэнергия | JAZ |
|---|---|---|---|---|---|
| Январь | -1,2°C | ... кВт·ч | ... кВт·ч | ... кВт·ч | 2,9 |
| ... | ... | ... | ... | ... | ... |
| Итого | – | ... кВт·ч | ... кВт·ч | ... кВт·ч | 3,4 |
Характеристика здания
Линейная диаграмма показывает тепловую нагрузку в зависимости от наружной температуры:
- Ось X: Наружная температура [-15°C до +20°C]
- Ось Y: Тепловая нагрузка [кВт]
- Граница отопления при ~15°C видна
Контурная карта COP (тепловая карта)
Тепловая карта визуализирует COP в зависимости от:
- Наружной температуры (ось X)
- Температуры подачи (ось Y)
- Цветовая шкала: Синий (низкий COP) до зеленого (высокий COP)
Совет для профи: Тепловая карта наглядно показывает, почему низкие температуры подачи так важны — выигрыш COP особенно велик при холодных наружных температурах!
Дополнительные функции для профи (в разработке)
Серая информационная коробка анонсирует:
- Почасовой профиль нагрузки
- Графики поведения модуляции
Потребность в горячей воде {#потребность-в-горячей-воде}
Помощник по горячей воде помогает вам реалистично определить потребность в горячей воде — ведь в хорошо утепленных домах она часто составляет 30-50% от общей потребности в тепле!
5.1 Открыть помощника
Нажмите на "Рассчитать" рядом с потребностью в горячей воде в шаге 1 мастера. Помощник разделен на две удобные вкладки:
- Вкладка "Потребление" — Определение потребности в горячей воде
- Вкладка "Время нагрева" — Когда следует нагревать воду? 🆕
5.2 Вкладка "Потребление" — Количество человек
Самый важный ввод! Выберите, нажав на пиктограммы с людьми:
| Люди | Типичное потребление | кВт·ч/год |
|---|---|---|
| 1 | 30-40 л/день | 800-1.200 |
| 2 | 60-80 л/день | 1.400-1.800 |
| 3 | 90-120 л/день | 1.800-2.400 |
| 4 | 120-160 л/день | 2.200-3.000 |
| 5+ | 150-200+ л/день | 2.800-4.000+ |
5.3 Поведение при принятии душа
Как часто принимают душ жильцы?
| Вариант | Описание | Коэффициент |
|---|---|---|
| Экономно 🚿 | Короткие души | 0,7× |
| Нормально 🚿🚿 | Среднее | 1,0× |
| Много 🚿🚿🚿 | Долгие души | 1,4× |
5.4 Использование ванны
| Вариант | Описание | Надбавка |
|---|---|---|
| Никогда 🛁❌ | Нет ванны | 0 л/день |
| Редко 🛁 | 1-2 раза в неделю | +3 л/день |
| Регулярно 🛁💧 | Почти ежедневно | +10 л/день |
5.5 Посудомоечная машина
Есть ли в доме посудомоечная машина?
- Да: Снижает потребность в горячей воде (нет ручной мойки)
- Нет: +5 л/человек/день для ручной мойки
5.6 Вкладка "Время нагрева" — Стратегии нагрева 🆕
На второй вкладке вы можете выбрать, когда следует нагревать горячую воду. Это напрямую влияет на эффективность теплового насоса!
Почему важно время нагрева? COP теплового насоса зависит от наружной температуры. Днем теплее, чем ночью — тепловой насос работает эффективнее. При умном выборе времени нагрева можно сэкономить 5-20% электроэнергии!
Доступные стратегии
| Стратегия | Описание | Преимущество в эффективности |
|---|---|---|
| ⏰ Постоянное поддержание тепла | Бак поддерживается на температуре круглосуточно | Базовая |
| ☀️ Однократный нагрев в день | Нагрев в фиксированное время | +5-15% |
| 🌅🌆 Двукратный нагрев в день | Нагрев утром и вечером | +3-8% |
| 🌞 Оптимизация под солнечную энергию (день) | Нагрев с 10 до 15 часов для максимального использования солнечной энергии | +10-20% |
| 🌙 Ночной режим | Нагрев ночью (22-6 часов) при ночном тарифе | −5-15% |
Стратегии в деталях
☀️ Однократный нагрев в день Идеально для большинства домохозяйств. Выберите время нагрева с 11 до 14 часов, когда наружная температура самая высокая. Бак сохраняет тепло до следующего дня.
🌅🌆 Двукратный нагрев в день Подходит для домохозяйств с высоким потреблением утром и вечером. Пример: 6:00 (перед душем) и 18:00 (перед ужином).
🌞 Оптимизация под солнечную энергию Идеально для домохозяйств с солнечными панелями! Нагрев происходит автоматически с 10 до 15 часов, когда:
- Солнечная установка производит электроэнергию
- Наружная температура самая высокая
Совет: С солнечной установкой и оптимизированным под солнечную энергию нагревом горячей воды вы можете значительно увеличить собственное потребление и минимизировать затраты на электроэнергию!
🌙 Ночной режим Только целесообразно при специальном ночном тарифе (HT/NT). Эффективность ниже (более низкая наружная температура), но может быть компенсирована более низкой ценой на электроэнергию.
Внимание: Ночной режим снижает эффективность на 5-15%, так как наружная температура ночью ниже. Он окупается только в том случае, если ночная цена на электроэнергию как минимум на 20% ниже!
Индивидуальный выбор времени
При стратегиях "Однократный нагрев в день" и "Двукратный нагрев в день" вы можете выбрать точное время:
- Первое время нагрева: Выбор из выпадающего списка от 00:00 до 23:00
- Второе время нагрева: (только при "Двукратный нагрев в день")
Рекомендуемое время:
- 🌡️ Оптимально: 11:00 - 14:00 (самое теплое время дня)
- ☀️ С солнечной энергией: 10:00 - 15:00 (максимальная солнечная радиация)
- ❄️ Избегайте: 22:00 - 06:00 (самое холодное время)
5.7 Результат и корректировка
Помощник всегда показывает в верхней части:
- Рассчитанная потребность [кВт·ч/год] — на основе ваших данных
- Суточное потребление [литры] — для проверки правдоподобности
- На человека/день [литры] — должно быть в пределах 30-50 л
Ручная корректировка: Если вы хотите скорректировать рассчитанное значение (например, на основе известных данных о потреблении), активируйте флажок "Ручная корректировка" и введите свое значение.
5.8 Показатель эффективности на вкладке
На вкладке "Время нагрева" вы увидите значок эффективности, как только выберете стратегию, отличную от "Постоянное поддержание тепла". Он показывает ожидаемое улучшение эффективности (или ухудшение при ночном режиме).
5.9 Профиль ГВС сохраняется
Полный профиль горячей воды сохраняется с проектом:
- Количество человек и поведение при принятии душа
- Использование ванны и посудомоечной машины
- Стратегия нагрева и время нагрева 🆕
При повторной загрузке вы можете напрямую настроить все параметры, не вводя все заново.
Ввод данных {#ввод-данных}
6.1 Выбор из каталога
Каталог тепловых насосов содержит актуальные модели известных производителей с проверенными данными о производительности.
Отображаемая информация:
- Производитель — например, Buderus, Viessmann, Stiebel Eltron
- Модель — Полное обозначение типа
- Мощность — Номинальная тепловая мощность при A2/W35 [кВт]
- COP — Коэффициент производительности при A2/W35
- JAZ — Данные производителя (если доступны)
Фильтрация по типу:
- Воздух-вода (LuftWasser) — Внешний воздух как источник тепла
- Грунт-вода (SoleWasser) — Земля через зонды/коллекторы
- Вода-вода (WasserWasser) — Грунтовые воды
6.2 Ручной ввод 🆕
Для тепловых насосов, которых нет в каталоге, используйте ручной ввод:
Обязательные данные
| Поле | Описание | Типичные значения |
|---|---|---|
| Номинальная мощность A2/W35 | Тепловая мощность при нормальных условиях | 4-20 кВт |
| COP A2/W35 | Коэффициент производительности при +2°C наружного воздуха / 35°C подачи | 3,0-5,0 |
Дополнительные данные (рекомендуется)
| Поле | Описание | Типичные значения |
|---|---|---|
| Производитель | Название производителя | например, "Vaillant" |
| Модель | Обозначение типа | например, "aroTHERM plus 75" |
| COP A-7/W35 | Коэффициент производительности при -7°C | 2,0-3,5 |
| COP A7/W35 | Коэффициент производительности при +7°C | 4,0-6,0 |
Где найти значения COP?
- Технический паспорт теплового насоса
- Список субсидируемых тепловых насосов
- Онлайн-конфигураторы производителей
- Сертификат Keymark
6.3 Правильная интерпретация значений COP
Значения COP в техническом паспорте относятся к стандартизированным условиям испытаний по EN 14511:
Нотация: A/W или B/W
A = Воздух, B = Рассол, W = Вода (подача)
Число = Температура в °C
Примеры:
- A2/W35 = Внешний воздух 2°C, подача 35°C
- A-7/W55 = Внешний воздух -7°C, подача 55°C
- B0/W35 = Рассол 0°C, подача 35°C
Внимание: Значения COP при W35 (35°C подача) значительно выше, чем при W55 (55°C). Всегда сравнивайте значения с одинаковой температурой подачи! Калькулятор пересчитывает на вашу фактическую температуру подачи.
Советы и лучшие практики {#советы-и-лучшие-практики}
7.1 Выбор оптимальной температуры подачи
Температура подачи — это самый важный рычаг для высокого JAZ:
| Система | Рекомендуемая температура подачи | Преимущество JAZ |
|---|---|---|
| Теплый пол | 30-35°C | ⭐⭐⭐ Оптимально |
| Стеновое отопление | 35-40°C | ⭐⭐ Очень хорошо |
| Радиаторы большой площади | 40-50°C | ⭐ Хорошо |
| Стандартные радиаторы | 50-60°C | Приемлемо |
| Старые радиаторы | >60°C | ⚠️ Критично |
Советы по оптимизации:
- Замените радиаторы на более крупные → возможна более низкая температура подачи
- Проведите гидравлическую балансировку
- Оптимизируйте регулировку по помещениям
- Настройте кривую отопления (снижение при мягких наружных температурах)
7.2 Оптимальный выбор источника тепла
| Источник тепла | Преимущества | Недостатки | Типичный JAZ |
|---|---|---|---|
| Воздух | Дешево, просто | Меньшая эффективность зимой | 2,8-3,5 |
| Грунт (коллектор) | Стабильная температура | Нужна большая площадь | 3,5-4,2 |
| Грунт (зонд) | Компактно, эффективно | Дорого, требуется разрешение | 3,8-4,5 |
| Грунтовые воды | Наивысшая эффективность | Требуется разрешение, качество воды | 4,2-5,0 |
7.3 Внимание к размеру
Частая ошибка: Слишком большой размер теплового насоса! Перегруженный тепловой насос часто включается и выключается, что:
- Снижает эффективность
- Увеличивает износ
- Вызывает шум
Правило: Выбирайте тепловой насос так, чтобы при нормальной температуре наружного воздуха он обеспечивал около 80-100% мощности. Для пиковых нагрузок достаточно электрического нагревателя в качестве резервного источника.
7.4 Эффективное приготовление горячей воды
| Мера | Экономия | Затраты |
|---|---|---|
| Снижение температуры горячей воды до 50°C | 10-15% | Низкие |
| Таймер для циркуляционного насоса | 5-10% | Низкие |
| Проточный водонагреватель для пикового потребления | Переменная | Средние |
| Комбинация с солнечной установкой | 50-70% ГВС | Высокие |
7.5 Планирование мониторинга
После установки регулярно проверяйте:
- Счетчик электроэнергии для теплового насоса (рекомендуется отдельный счетчик)
- Счетчик тепла (часто обязателен для субсидий)
- Часы работы и количество запусков компрессора
Проверка реального JAZ:
JAZ_real = Счетчик тепла [кВт·ч] / Счетчик электроэнергии [кВт·ч]
Часто задаваемые вопросы (FAQ) {#часто-задаваемые-вопросы}
В чем разница между COP и JAZ?
| Характеристика | COP | JAZ |
|---|---|---|
| Условия измерения | Лабораторный тест, заданные температуры | Реальная эксплуатация в течение 1 года |
| Период | Моментальный снимок | Годовое среднее |
| Информативность | Сравнение в стандартных условиях | Фактическая эффективность |
| Типичное значение | 3,5-5,0 (при A2/W35) | 2,8-4,5 (весь год) |
JAZ всегда ниже, чем лучший COP, так как он учитывает также холодные дни, приготовление горячей воды и процессы размораживания.
Почему мой рассчитанный JAZ ниже, чем указано производителем?
Возможные причины:
- Более высокая температура подачи — Производитель часто указывает JAZ при 35°C
- Более холодное местоположение — Ваша нормальная температура наружного воздуха ниже
- Доля горячей воды — Высокая потребность в ГВС снижает общий JAZ
- Профилактика легионелл — Еженедельный нагрев до 65°C снижает эффективность
Какая температура подачи нужна для радиаторов?
Это зависит от размера радиаторов:
- Достаточно большие (замена 1:1): 50-55°C
- Слишком большие (например, после замены окон): возможно 40-45°C
- Недостаточно большие: требуется >60°C → рекомендуется замена
Используйте наш калькулятор тепловой нагрузки, чтобы рассчитать оптимальную температуру подачи!
Стоит ли устанавливать тепловой насос при наличии радиаторов?
Да, если:
- Достижима температура подачи ≤55°C
- JAZ ≥ 3,0 реалистичен
- Тариф на электроэнергию ≤ 30 коп/кВт·ч
- Альтернатива: старый и неэффективный газовый котел
Нет, если:
- Требуется температура подачи >60°C
- Радиаторы сильно недоразмерены
- Нет возможности увеличить площадь отопительных приборов
Насколько точен прогноз JAZ?
При правильных входных данных (особенно значениях COP и температуре подачи) отклонение обычно составляет ±10-15% по сравнению с фактической эксплуатацией.
Факторы, которые не учитываются:
- Поведение пользователей (вентиляция, фазы снижения)
- Процессы размораживания (для тепловых насосов воздух-вода зимой)
- Потери при регулировании
- Потери буферного накопителя
Какой JAZ нужен для субсидий?
По состоянию на 2024 год (BEG):
- Воздух-вода: JAZ ≥ 3,0
- Грунт-вода: JAZ ≥ 3,5
- Вода-вода: JAZ ≥ 3,5
- Натуральные хладагенты: Бонус (R290 пропан, R744 CO₂)
Совет: Список субсидируемых тепловых насосов можно найти на www.bafa.de. Там также указаны сертифицированные значения JAZ.
Техническая информация {#техническая-информация}
9.1 Принцип работы тепловых насосов
Тепловой насос работает как "обратный холодильник":
- Испаритель: Хладагент поглощает тепло из окружающей среды (воздух/грунт/вода)
- Компрессор: Хладагент сжимается → температура повышается
- Конденсатор: Тепло передается в отопительную воду
- Клапан расширения: Давление снижается → цикл начинается заново
Тепло из окружающей среды (3 части) + Электроэнергия (1 часть) = Тепло для отопления (4 части)
→ COP = 4
9.2 Типичные показатели по источнику тепла
Тепловой насос воздух-вода
| Параметр | Типичное значение |
|---|---|
| Температура источника | -15°C до +35°C |
| Диапазон мощности | 3-20 кВт |
| COP A2/W35 | 3,2-4,5 |
| JAZ | 2,8-3,8 |
| Уровень шума | 45-65 дБ(А) |
Тепловой насос грунт-вода
| Параметр | Типичное значение |
|---|---|
| Температура источника | -5°C до +15°C |
| Температура грунта | 8-12°C (круглый год) |
| COP B0/W35 | 4,0-5,5 |
| JAZ | 3,5-4,5 |
| Длина зонда | 80-120 м на бурение |
| Площадь коллектора | 20-30 м² на кВт |
Тепловой насос вода-вода
| Параметр | Типичное значение |
|---|---|
| Температура источника | 7-12°C |
| Минимальный расход | 2,5 м³/ч на кВт |
| COP W10/W35 | 5,0-6,5 |
| JAZ | 4,2-5,2 |
| Глубина скважины | 6-15 м |
9.3 Влияние температуры подачи на COP
Следующая таблица показывает типичные значения COP теплового насоса воздух-вода:
| Наружная температура | Подача 35°C | Подача 45°C | Подача 55°C |
|---|---|---|---|
| -7°C | 2,8 | 2,3 | 1,9 |
| 2°C | 3,8 | 3,1 | 2,5 |
| 7°C | 4,6 | 3,8 | 3,0 |
Вывод: COP снижается при:
- Более низкой наружной температуре (→ меньше доступного тепла из окружающей среды)
- Более высокой температуре подачи (→ требуется больший перепад)
9.4 Ежемесячные температуры наружного воздуха (Россия)
Калькулятор использует данные о климате, специфичные для местоположения. В качестве ориентира типичные средние значения:
| Месяц | Средняя температура | Градусо-дни |
|---|---|---|
| Январь | -0,5°C | около 620 |
| Февраль | 0,5°C | около 550 |
| Март | 4,0°C | около 500 |
| Апрель | 8,0°C | около 360 |
| Май | 13,0°C | около 220 |
| Июнь | 16,0°C | около 60 |
| Июль | 18,0°C | около 0 |
| Август | 17,5°C | около 0 |
| Сентябрь | 14,0°C | около 60 |
| Октябрь | 9,0°C | около 340 |
| Ноябрь | 4,0°C | около 480 |
| Декабрь | 1,0°C | около 590 |
| Итого | 8,7°C | около 3.780 Kd |
Нормы и дополнительные материалы {#нормы-и-дополнительные-материалы}
10.1 Соответствующие нормы и руководства
| Норма | Содержание |
|---|---|
| ГОСТ Р 51541-2000 | Расчет годового коэффициента эффективности (JAZ) — краткая процедура |
| ГОСТ Р 51540-2000 | Проектирование и размер тепловых насосов |
| ГОСТ Р 51542-2000 | Испытания тепловых насосов (определение COP) |
| ГОСТ Р 51543-2000 | Испытания тепловых насосов — расчет SCOP |
| ГОСТ 30494-2011 | Расчет тепловой нагрузки |
| ГОСТ Р 51617-2000 | Потребность в горячей воде |
| ГОСТ Р 51618-2000 | Гигиена питьевой воды (профилактика легионелл) |
| СП 50.13330.2012 | Энергетическая эффективность зданий — требования |
10.2 Дополнительные ссылки
- Карта климата России — Нормальные температуры наружного воздуха для России
- Список субсидируемых тепловых насосов — Субсидируемые устройства
- Наш калькулятор тепловой нагрузки — Для нормальной тепловой нагрузки
- Наш солнечный калькулятор — Собственное потребление для теплового насоса
10.3 Субсидии
В настоящее время (по состоянию на 2024 год) тепловые насосы субсидируются в рамках Федеральной программы поддержки энергоэффективных зданий (BEG):
| Ставка субсидии | Условие |
|---|---|
| 30% | Основная субсидия для тепловых насосов |
| +20% | Бонус за скорость климата (замена ископаемого отопления) |
| +5% | Натуральный хладагент (R290, R744) |
| +5% | Грунтовый или водяной тепловой насос |
| Макс. 70% | При комбинации всех бонусов |
Совет: Перед подачей заявки проверьте JAZ с помощью нашего калькулятора! Минимальный JAZ является условием субсидии. Заявка должна быть подана до заключения договора с подрядчиком.
Калькулятор
Готовы к расчету вашего теплового насоса?
➡️ Запустить калькулятор тепловых насосов
Если у вас есть вопросы по тепловой нагрузке, мы рекомендуем сначала провести наш расчет тепловой нагрузки — результаты могут быть напрямую импортированы в калькулятор тепловых насосов.
Последнее обновление: декабрь 2025 года